德國首座商業級AirBattery壓縮空氣儲能系統啟動 具備三十年以上循環壽命

德國即將迎來能源儲存技術的新時代，以色列的Augwind Energy公司宣布，將在德國建造全球首個商業規模的AirBattery系統，預計於2027至2028年間正式投入運作。這項創新技術利用壓縮空氣儲能，將成為應對德國冬季「Dunkelflaute（漫長無風無陽光期）」的關鍵解決方案。

（圖/AI生成示意）

**技術原理與創新突破**

AirBattery系統的核心技術在於將多餘的風能與太陽能轉化為壓縮空氣，並存入地下鹽穴。當電力需求增加時，這些壓縮空氣會被釋放，推動渦輪機發電。單座鹽穴的容量可達3至8 GWh，相當於一棟帝國大廈的體積。初步試驗顯示，該系統的往返效率已達47%，未來有望提升至超過60%。Augwind執行長Or Yogev表示，這項技術能有效匹配能源儲存與再生能源的供需節奏，德國擁有豐富的鹽穴資源、成熟的工業基礎及明確的氣候目標，是這項技術的理想示範地。

**經濟規模與施工進度**

每一套AirBattery模塊的造價估計在700萬至1500萬歐元之間，具體金額取決於鹽穴的壓力範圍與場址狀況。建設期約需9至12個月，之後再需3至6個月的調試。為了兼顧短期快速反應，該系統將結合鋰電池使用。由於鹽穴本身具有高度氣密性與天然強度，長期儲存壓縮空氣幾乎無洩漏風險，這與長期儲存天然氣的方式相似。

（圖/AI生成示意）

**策略意義與綠能轉型挑戰**

隨著德國逐步淘汰核能與煤電，電力結構愈加依賴再生能源，但也更容易受到天氣波動影響。Dunkelflaute帶來的長期供電缺口，正是AirBattery等長周期儲能技術要解決的問題。這項技術不僅能補足能源間歇性，也能降低對進口天然氣與電池原料的依賴，進而提升能源自主性與地緣政治韌性。根據目前估算，AirBattery的儲能成本每千瓦時僅需10至15美元，具備極強的市場競爭力。

**鐵空氣電池：長壽、安全、低成本儲能新希望**

除了AirBattery，德國的Fraunhofer UMSICHT研究所也在加速推進鐵空氣電池計畫。這項技術利用鐵與氧氣的可逆反應來儲能，被認為有望在安全性、壽命與成本三方面超越鋰電池。

（圖/AI生成示意）

**技術資訊與性能目標**

Fraunhofer的ELuStat計畫指出，鐵空氣電池的能量密度可達250 Wh/kg，效率至少達60%，循環壽命目標達500次以上，換算可持續運作約30年。原料如鐵與氫氧化鉀廣泛存在，具備低成本與可回收潛力。

**挑戰與技術瓶頸**

傳統鐵空氣電池的效率多低於50%，部分原因是氫氣副產物的產生以及空氣電極的過電位損失。空氣電極仍有潑濕、腐蝕與催化劣化等問題，Fraunhofer正研究無碳空氣電極來突破瓶頸。研究人員形象比喻該技術為「鏽釘循環」，放電時鐵氧化生成鏽，充電時再還原成純鐵，展示了可逆循環的潛力。

**應用潛力與國際進展**

Fraunhofer的研究雖尚未進入商業化，但荷蘭新創公司Ore Energy已成功將鐵空氣電池併入電網，並能持續放電約100小時，證明該技術正逐步走向實際應用。德國的研究成果若能成功提升效率並降低副反應，將進一步鞏固其在長期儲能領域的地位。

**結語與展望**

德國於2025年的能源技術正展現雙軌並行的策略：AirBattery計畫將於2027至2028年間實現首座商業化部署，專注於解決長期可再生能源的調度難題；鐵空氣電池則著眼於高壽命、安全與低成本的目標，為未來電網穩定與去碳化提供新的可能。這兩項技術不僅是德國國內能源轉型的重要支柱，也有望成為全球長期儲能的解決方案。政策制定者若能持續提供資金支持與法規配套，將有助於這些新型儲能技術從實驗室走向實際規模，確保未來能源供應的安全、穩定與低碳。

（圖/AI生成示意）

德國啟動首座商業級「AirBattery」壓縮空氣儲能系統

—— 冬季能源存儲新利器，未來能源韌性提升關鍵

柏林訊（2025年9月）—— 以色列Augwind Energy近期確認，將於德國建造全球首個商業規模運作的「AirBattery」系統，預計於 2027 至 2028 年間正式投入運作。該系統採用壓縮空氣儲能（Hydraulic Compressed Air Energy Storage, CAES），利用地下鹽穴長時間儲存可再生能源，成為應對「Dunkelflaute（漫長無風無陽光期）」的關鍵技術之一 (Interesting Engineering, CleanTechnica, transportandenergy.com)。

一、技術原理與創新突破

AirBattery 系統核心運作概念為：

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  在風能與太陽能過剩時期，利用多餘電力壓縮空氣，存入地下鹽穴。

  
  


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  需發電時，將高壓空氣釋放，透過水力機制推動渦輪發電 (Interesting Engineering, transportandenergy.com)。

  
  


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  單座鹽穴容量可達 3–8 GWh，如同帝國大廈般巨大 (Interesting Engineering, CleanTechnica)。

  
  


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  該系統初步試驗已達 47% 的往復效率，未來期望提升至超過 60% (Interesting Engineering, windtech-international.com)。

  
  

Augwind 執行長 Or Yogev 表示，這項技術能夠真正讓儲能系統與再生能源的供需節律相匹配，「德國具備冗餘鹽穴、工業領導力與氣候雄心，是最佳試點地」 (Interesting Engineering)。

（圖/AI生成示意）

二、經濟規模與施工進度

根據 CleanTechnica 等媒體報導：

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  預估每一套 AirBattery 模塊工程費用約 700 萬至 1500 萬歐元，視鹽穴壓力範圍、場址狀況而定 (CleanTechnica)。

  
  


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  項目建造時程為：地上設施預估需時 9–12 個月，接著再進行 3–6 個月的調試與佈署 (CleanTechnica)。

  
  


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  而此系統也將輔以短期鋰電池，以兼具快速應變能力與大容量調度效率 (Inspenet)。

  
  

此外，Augwind 指出鹽穴本身即高度致密，天然具備良好氣密性，長期儲存壓縮空氣無洩漏風險，這也是天然氣儲存常用方式 (CleanTechnica, Inspenet)。

（圖/AI生成示意）

三、策略意義與綠能轉型挑戰

德國已逐步淘汰核能與煤電，能源系統高度依賴再生能源，但面對不定期的「Dunkelflaute」──長期風力與太陽能低迷現象，易造成供電短缺。長期儲能 正是鞏固電網穩定、提升能源安全的關鍵 (Interesting Engineering)。

AirBattery 除了解決能源間歇性，更具備：

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  降低對進口天然氣或電池原料依賴，強化能源自主性與地緣政治韌性。

  
  


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  長周期儲能成本低廉，估計每 kWh 僅需 10–15 美元，具競爭力 (Interesting Engineering)。

  
  

德國鐵-空氣電池：長壽、安全、低成本 儲能新希望

與 AirBattery 並行發展的是 Fraunhofer UMSICHT 所主導的**鐵-空氣電池（Iron-Air Battery）**研究計畫 ELuStat，該電池以鐵與氧氣可逆反應儲能，有望具備三十年以上循環壽命與高安全性 (Fraunhofer UMSICHT, Reengineer)。

一、技術資訊與性能目標

ELuStat 電池計畫指出：

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  目標能量密度可達 250 Wh/kg，效率至少 60%，並可承受 500 次完整充放電循環，對應約 30 年壽命 (Fraunhofer UMSICHT, Gaskatel)。

  
  


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  鐵與氫氧化鉀或苛性鈉等材料量多、成本低廉，具可擴展性與可回收潛力 (Fraunhofer UMSICHT)。

  
  

二、挑戰與技術瓶頸

Fraunhofer UMSICHT 研究指出：

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  傳統鐵-空氣電池效率常低於 50%，部分原因在於氫氣副產物以及空氣電極高的過電位。

  
  


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  空氣電極穩定性仍不足，需克服潑濕與催化劣化問題；因此研究朝向無碳空氣電極設計，以降低腐蝕與延長壽命 (Fraunhofer UMSICHT, Gaskatel)。

  
  

Marvin Kosin 博士生形象比喻其技術原理為「鏽釘」（rusty nail），放電時鐵氧化生成鏽，而充電時則轉回純鐵，展示其可逆循環特性 (Fraunhofer UMSICHT)。他強調鐵電池的安全性與低成本，但目前最主要的障礙仍是效率低與副反應耗能。

（圖/AI生成示意）

三、應用潛力與國際進展

雖然 Fraunhofer 的電池技術尚未商業化，但全球已有其他案例突破：

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  荷蘭新創公司 Ore Energy 成功將鐵-空氣電池接入電網，實現長時間（約 100 小時）的持續放電儲能能力，代表此技術已邁入實際應用階段 (Latitude Media)。

  
  

結語與展望

德國於 2025 年能源技術研發與部署上持續領先，兩大儲能方向並行突破：

這兩項技術不僅是德國國內能源轉型的重要支柱，也可能成為全球能源系統長期儲能的解方。從政策層面來看，應持續提供資金支持與法規配套，加速從實驗室邁向實用規模，並確保未來能源供應的安全、穩定與低碳化。

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